電站離心式風機振動故障分析與處理的探討

劉煒

摘 要：離心式風機屬于通用機械范疇，在國民經濟各部門都有廣泛應用。在火力發電廠中，離心式風機是風煙系統的動力源，是不可缺少的輔助設備。作為一種大型旋轉機械，離心式風機在長期運轉過程中由于受到各種因素的影響，容易引發各種故障。這些故障直接影響到發電廠的經濟效益，有些故障甚至會引起機組停機，造成嚴重的經濟損失。在離心式風機的各類故障中，振動故障最為常見，也是影響火電機組安全穩定運行的主要因素之一。因此對離心式風機進行故障診斷分析，提出了相應的解決對策，有利于保持離心式風機良好的運轉狀態以及火電機組的長周期運行。本文通過理論與實際相結合的方式，對如何解決處理離心式風機存在的故障進行了系統、深入的論述。

關鍵詞：離心式風機;振動;故障處理

1風機使用中存在的問題

本單位所使用的離心式風機為金通靈公司產品，型號為YKK630-6，兩端水平支撐，氣體進入風機內部后會從下部逐漸往上部進入，出口管部位向左旋轉，旋轉度數為0°，進而水平出氣。驅動端安裝滑動軸承，非驅動端安裝滑動軸承，軸徑長度為120mm。葉輪所采用的進氣方式為兩側進氣形式，所選用的葉片為直板后彎類型的葉片，其轉動速度以2970轉/min。風機在使用數年以后，前端及后端位置的軸承振動值高達5mm/s，跳車數值為11mm/s，報警數值為 6.3mm/s，其對機組的正常運行產生了嚴重不良影響。曾多次對風機開展停機檢查，發現兩軸瓦均存在摩擦、脫落及烏金裂紋等情況，進行軸瓦的更換以后，振動值進一步增大，并產生一定的波動，波動數值在5～8mm/s。

2故障分析診斷

2.1 聯軸節對中

離心風機在開展檢修工作過程中，必須依據檢修規定，嚴格進行規程的檢修工作，檢修中發現復核徑向所產生的偏差數值在0.05mm 以內，端面的偏差數值在0.03mm以內，軸向所產生的偏移程度在0.2/1000以內，對中數據處于正常水平。

2.2 軸瓦間隙

開焊壓鉛測量中，必須將軸瓦間隙控制在0.14～0.20mm，軸瓦間隙復核規定標準，離心風機中，存在烏金脫落情況，且存在摩擦痕跡，軸瓦接近出口管方向位置的一側發生偏磨，在其運行中并未產生超溫問題。

2.3 轉子動平衡

轉子應用中，依照 G0.4 級高速動平衡試驗進行研究，所以轉子自身并未存在問題，但是轉子的葉輪上存在不均勻的積垢現象，其會嚴重影響轉子的動平衡。

2.4 轉子碰摩

對轉子運轉部件進行檢查，發現運轉部件的口環位置處由于工藝介質產生結垢現象而導致其表面存在擦痕，軸瓦表面存在摩擦情況，在干氣密封發電梳齒與輸氣管側部位也存在偏磨現象。

2.5 干氣密封座孔同心度偏差

采用杠桿百分表對干氣密封孔座徑開展上下偏差的檢查，其偏差在0.05mm范圍以內，在水平方向所產生的偏差在0.10mm以內，前后存在一致性，降低了測量過程中產生誤差的可能性，其屬于標準偏差需求的下限偏差指標。

2.6 轉子與機座同心度偏差

由于軸承座與因基座并不是整體加工制造的，二者之間關系基本處于獨立情況下，依靠對軸水平度進行測量檢測，可發現非驅動端軸承中心位置相對于驅動端軸承中心位置的距離在0.4mm距離以下。

2.7 干氣密封影響

在檢查過程中，必須保障密封內件運轉的靈活性，確保運轉過程中未存在卡澀情況，其僅發現梳齒密封依靠出口管一側水平方向產生偏磨。

2.8 球面軸承問題

球面軸承應用過程中，若是產生底座變形、過盈量不充足或者過盈量數值過大問題，這一情況的存在將直接導致軸瓦形狀變化、軸瓦抖動及軸瓦自調心功能喪失。

2.9 機座問題

分析軸承座與機座獨立設計制作情況，分析軸瓦偏磨現象及干氣密封梳齒偏磨情況，機組應用中，會受到出口管膨脹盈利的極大影響，機座與軸承中心偏移的可能性較高。

從以上因素開展綜合分析研究，在振動過程中，最主要的影響因素包括以下幾個方面：①轉子結垢，其對轉子動平衡機制產生嚴重破壞。②轉子的動平衡系統受到影響，導致軸瓦部位、口環部位及梳齒部位產生碰撞摩擦。③管道熱膨脹應力的存在，導致軸承中心與機座中心位置出現偏移情況，導致管道應用中產生機座與軸承之間的摩擦。④機組安裝過程中存在誤差和熱膨脹變形情況，其極易誘發碰撞摩擦和振動。轉子的動平衡系統一旦受到影響出現破壞，將直接導致軸瓦摩擦碰撞，梳齒摩擦碰撞。

3 測試確認及整改調整過程

3.1 振動信號測試

在開展振動信號測試過程中，所選用的工具為頻譜分析儀，應用其開展信號的測試工作，發現風電機組前后端位置的軸承均出現高頻振動狀況，其已經占據大分量的5倍振動、6倍振動、7倍振動、8倍振動及11倍振動，可見，轉子應用中，軸瓦摩擦碰撞情況時有發生，且其中依然存在軸承損壞的可能性。離心風機非驅動端的軸承 H 方向振動頻率測試結果表面，在測試頻率為242.5Hz情況下，振動值為2.39mm/s，在測試頻率為292.5Hz情況下，振動值為1.92mm/s，在測試頻率為535.0Hz情況下，振動值為1.66mm/s，在測試頻率為340.0Hz情況下，振動值為1.40mm/s，在測試頻率為245.0Hz情況下，振動值為1.39mm/s，在測試頻率為390.0Hz情況下，振動值為 1.38mm/s。

3.2 前后點位移變化

機座四角位置，需要依次進行8塊百分表的假設，在測量啟動前后個點的位移變化前，可見其在開機時間為8h以后，在位于機座位置，向左旋轉180°方向的位置會產生0.25mm的位移，在此情況下，可見轉子軸承的中心產生偏離現象，其嚴重影響了軸瓦與轉子的正常運轉，導致其出現碰撞摩擦情況。

3.3 整改調整

應用非驅動端軸承底座位置，將厚度為0.4mm的鋼皮加墊在其位置下，調整轉子的水平度，將其控制在0.05mm/s

以內。經拆檢出口管橫向型的大拉桿膨脹節，可見導流筒及波紋管位置存儲了大量積垢，其會誘發膨脹節失效問題，為降低管道對基座部位產生的影響，必須在基座四角部位進行頂緊螺栓的安裝，并對其進行旋緊處理，以保障機座不會產生偏移問題，將風機的出口管道進行固定，將固定支撐向可滑移支撐轉變，對管道所產生的膨脹盈利產生消除，以此保障及做不會受到管道熱應力影響，不會產生偏移。采用鉛壓法對球面瓦底座的接觸面積進行檢測過程中，同時對過盈量進行檢測，確保其接觸面積能夠超過70%，對瓦背部位，其主要位于驅動端部位，進行鋼墊的加墊，合理控制過盈量，維持其在0～0.02mm，非驅動端進行鋼墊的添加后，控制過盈量在0.01～0.04mm，以此保障瓦座不會產生抖動問題。

4? 離心式風機振動故障的預防措施

4.1及時消除風機轉子不平衡的缺陷

離心式風機運行過程中所輸送的煙氣內部包含有大量粉塵等雜物并且風殼內的溫度高于煙氣露點會發生煙氣硫霧凝結現象，從而加劇離心風機葉輪的磨損、腐蝕等現象，導致風機出現異常振動。為減少此種振動的發生，相關人員往往需要通過設置風殼中高溫高壓蒸汽吹掃管道，從而避免該裝置在離心式風機運行過程中堆積灰塵。另外，在機組檢修過程中檢查葉輪，如果存在腐蝕、磨損等現象，要及時更換，隨后應用動平衡試驗機對葉輪加以平衡校準。

4.2提高風機安裝的規范性

在離心式風機的裝配過程中，相關安裝人員必須嚴格遵守安裝規范，提高葉輪安裝精度，風機運行前要進行葉輪的動平衡實驗，應用動平衡修復方式，通過加裝配重等方式來調整轉子的動平衡。為了減弱風機機殼在風機的運行過程中存在的振動，保持風機整體的穩定性，必須在安裝過程中對機身進行必要的加固處理，如在機殼底部設立兩根豎管支撐，側面設置斜管支撐。

5 結語

離心式風機在使用中一旦發生故障，相關人員需要根據故障表現對故障類型進行確認并分析故障產生的原因，隨之采取正確的方法進行維修處理，使得風機能夠在短時間內恢復正常的運行狀態，從而保障整個發電廠的安全穩定運行。

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